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现场总线期末试题及答案这是一个针对现场总线（Fieldbus）概念和应用的期末试题及答案。
现场总线是一种工业自动化网络协议，用于连接工业设备和系统，实现数据传输和控制。
以下是试题及相应答案：试题一：1. 现场总线的主要优势是什么？答：现场总线的主要优势包括：- 减少布线复杂性和成本：使用现场总线可以减少传感器、执行器和控制器之间的布线长度和数量，降低了成本和维护难度。
- 提高灵活性和可扩展性：现场总线允许设备的添加、移除和重配置，使得工业系统更具灵活性和可扩展性。
- 实时通信和快速响应：现场总线提供了实时通信和快速响应的能力，对于工业控制和监测非常重要。
- 更好的诊断和故障排查：现场总线允许对设备进行诊断和故障排查，提高了设备运行的可靠性和可维护性。
- 数据集成和共享：通过现场总线，不同设备和系统之间可以实现数据集成和共享，促进了信息流的畅通。
2. 现场总线的通信速率取决于哪些因素？答：现场总线的通信速率取决于以下因素：- 网络拓扑结构：网络拓扑结构的不同将影响总线上设备的通信速率。
最常用的拓扑结构是总线型、星型和树型结构。
- 网络长度和延迟：总线长度的增加会导致信号传输的延迟增加，从而影响通信速率。
- 通信介质和物理层规范：不同的通信介质和物理层规范支持的最大数据传输速率也不同。
- 网络负载和设备数量：网络负载指的是同时传输的数据量，增加网络负载和设备数量会降低通信速率。
3. 现场总线的种类有哪些？请简要介绍一种现场总线协议。
答：现场总线的种类包括Profibus、Modbus、CANopen、DeviceNet 等。
以Profibus为例进行简要介绍：Profibus（Process Field Bus）是一种用于工业自动化领域的通信总线协议。
它支持数据传输和控制任务，在过程控制和工厂自动化中得到广泛应用。
Profibus具有高速传输、可靠性好、扩展性和灵活性强等特点。
它分为DP（Decentralized Periphery）和PA（Process Automation）两种类型，分别适用于不同的应用场景。
（完整版）现场总线试题..I. 现在各种总线及标准不下⼆百种，其中PROFIBUS现场总线、FF现场总线、LONWORKS 总线、WorldFip现场总线、P-NET现场总线_等是具有⼀定影响和⼰占有⼀定市场份额的总线。
2 . PROFIBUS协议结构是以开放式系统互联⽹络为参考模型，该模型共有七层，PROFIBUS —DP定义了其中的第⼀、⼆层和⽤户接⼝。
3?利⽤OLM模块进⾏⽹络拓朴可分为三种⽅式总线型、星型、冗余环型。
4.有多种电源模块可以为S7-300 PLC和需要24V直流的传感器/执⾏器供电，如:PS305电源模块是直流供电,PS307电源模块是交流供电。
5?每个数字量模块的地址寄存器⾃动按_4个字节分配，不管实际的I/O点数是否与之相同。
6?⼯⼚⾃动化⽹络的分层结构为现场设备层、车间监控层和⼯⼚管理层三个层次。
7. OPT只适合连接_1_个⽆光纤接⼝的PROFIBUS站点到集成光纤接⼝的光纤⽹上，OBT是⼀个_有源的⽹络元件,在⽹段⾥也是⼀个站点。
& PROFIBUS-DP系统⾏为有停⽌、清除、运⾏三种状态。
9. STEP7块的类型有组织块，功能,功能块,背景数据块、共享数据块以及系统功能和系统功能块10. PROFINET⽀持下列三种通信⽅式TCP/IP标准通讯,实时（RT）通讯,同步实时（IRT）通讯。
II. STEP7中的数据类型分为三类基本数据类型,复杂数据类型和参数数据类型。
12. PROFIBUS-DP系统可包括第⼀类DP主站设备, 第⼆类DP主站设备,DP从站设备三种不同设备13. PROFIBUS-DP 是⼀种现场级主从循环的诵信,⽤⼲⾃动控制系统和分散的现场设备的通信,可取代24V DC 或4—20mA 信号传输14. PROFINET由PROFIBUS国际组织推出，是新⼀代基于⼯业以太⽹的⾃动化总线标准.PROFINET主要有两种应⽤⽅式CBA适合模块化分布式的应⽤；I/O 适合分布式智能站点之间通信的应⽤15. ⼀个S7-300站最多可以有⼀个主机架和三个扩展机架16. RS-485传输是PROFIBUS最常⽤的⼀种传输技术，常称为H2,采⽤的电缆是屏蔽双绞线17. RS485 , IEC1158-2 ,和光纤是PROFIBUS提供的三种数据传输类型18. 西门⼦PLC有三种类型的启动模式暖启动,冷启动和热启动19. FC和FB的临时变量储存在系统的本地数据堆栈中,当FC或FB调⽤完毕后，这些变量空间就会被释放126 ,因此临时变量仅在FC或FB调⽤期间有效20. PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统，在同⼀总线上最多可连接126个站点.单主站系统总线运⾏阶段，总线上只有丄个活动主站，多主站系统总线运⾏阶段，总线上有—个主站21. 多主系统中，主站必须得到响应才能和其从站进⾏通信。
淮海工学院11-12学年第1学期现场总线与控制网技术试卷(B)半开卷题号一二三四五六七八九总分核分人分值30 30 40 100一、填空题（本大题共11小题，每空1分，共30分）1．以现场总线为基础的企业网络系统按功能可分为（ERP）、（MES）和（FCS）三层。
2．最常用的两种差错校正方法是（自动重传）和（前向差错纠错）。
3．LonWorks技术的核心是神经元芯片，主要包括( MC143150 )和( MC143120 )两大系列。
4．GSD文件一般可分为（总规范）、（与主站有关的规范）和（与从站有关的规范）三个部分。
5．LonTalk协议的网络地址有三层结构，分别为（域）、（子网）和（节点）。
6．网络拓扑结构主要有( 星型拓扑 )、（树型拓扑）、( 环型拓扑 )、( 总线型拓扑结构 )等拓扑结构。
7．CAN总线中故障状态有3种，分别是（活动出错）、（认可出错）和（总线关闭）。
8．PROFIBUS总线存取协议方式包括主站间的（令牌传递方式）和主站与从站间的（主从方式）。
9．LonWorks控制网络主要包括（LonWorks现场控制节点）、（通信介质）和（通信协议）三大部分。
10．PROFIBUS总线中提供了( RS484传输)、( IEC1158-2传输)和( 光纤传输)三种传输技术。
11．在介绍过的交换技术中，通信之前需要事先建立连接的是( 线路交换)和（虚电路分组交换）。
二、简答题(本大题共5小题，每题6分，共30分)1.什么是现场总线技术？其技术特点有哪些?（6分）IEC对现场总线的定义：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
技术特点有：系统的开放性；互操作性；通信的实时性与确定性；现场设备的智能与功能自治性；对现场环境的适应性。
2．CAN的数据链路层中分哪两个子层？它们的主要功能是什么？（6分）答：CAN的数据链路层中分逻辑链路控制子层LLC和媒体访问控制子层MAC。
11、网桥：网桥是存储转发设备，用来连接同一类型的局域网。
网桥将数据帧送到数据链路层进行差错校验，再送到物理层，通过物理传输介质送到另一个子网或网段。
它具有寻址与路径选择的功能，在接收到帧之后，要决定正确的路径将帧送到相应的目的站点。
12、网络协议：就是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
协议总是指某一层的协议，准确地说，它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则和约定的集合。
三．简答题：1.中继器与放大器的区别。
中继器不同于放大器，放大器从输入端读入旧信号，然后输出一个形状相同、放大的新信号。
放大器的特点是实时实形地放大信号，它包括输入信号的所有失真，而且把失真也放大了。
也就是说，放大器不能分辨需要的信号和噪声，它将输入的所有信号都进行放大。
而中继器则不同，它并不是放大信号，而是重新生成它。
当接收到一个微弱或损坏的信号时，它将按照信号的原始长度一位一位地复制信号。
因而，中继器是一个再生器，而不是一个放大器。
2. 简述链路活动调度器的五种基本功能。
按照基金会现场总线的规范要求，链路活动调度器应具有以下五种基本功能:①向设备发送强制数据CD。
②向设备发送传递令牌PT，使设备得到发送非周期数据的权力，为它们提供发送非周期数据的机会③为新入网的设备探测末被采用过的地址。
当为新设备找好地址后，把它们加入到活动表中。
④定期对总线发布数据链路时间和调度时间。
⑤监视设备对传递令牌PT的响应，当设备既不能随着PT顺序进入使用，也不能将令牌返回时，就从活动表中去掉这些设备。
3.请简述现场总线技术的特点答：a)开放性：相关标准的一致性和公开性；系统集成的透明性和开放性；产品竞争的公正性和公开性。
b)交互性：上层网络与现场设备之间具有相互沟通的能力；现场设备之间具有相互沟通能力；不同厂家的同类设备可以相互替换。
c)自治性：单独的现场设备即具有自动控制的基本功能，可以随时诊断自己的运行状况，实现功能的自治。
1、自动控制系统主要有哪些种类，简述其特点。
P32、从系统组成分析，DCS由哪几部分组成？P93、DCS有哪些结构类型？特点如何？P94、什么是现场总线？简述现场总线出现的背景？P975、什么是现场总线控制系统？简述现场总线控制系统的特点。
P976、简述DCS和FCS的区别，FCS有哪些优点？（《1》1、结构：FCS一对多DCS一对一2、可靠性：FCS可靠性好DCS可靠性差3、失控状态：FCS操作员在控制室既可以了解现场设备过现场仪表的工作情况，也能对设备进行参数调整，还可以预测或寻找故障，使设备始终处于操作员的过程监控与可控状态之中DCS操作员在控制室既不了解模拟仪表的工作情况也不能对其进行参数调整，更不能预测故障，导致操作员对仪表处于“失控”状态4、控制：FCS控制功能分散在各个智能仪器中DCS所有的控制功能集中在控制站中5、互换性：FCS不同品牌的仪表互联，实现“即插即用”DCS 不同品牌的仪表不能互换6、仪表：FCS智能仪表除了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外，还具有数字通信能力、并且具有控制和运算能力DCS模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能《2》P100）7、主流现场总线有哪些？其特点是什么？P100到1068、按照数据通信的宽度分类现场总线有几种？PROFIBUS-DP属于哪一类？（传感器现场总线（数据宽度为位——Bit）2、装置现场总线（数据宽度为节——Byte）3、全服务的现场总线（数据宽度为数据流或模块BLOCK）, PROFIBUS-DP属于第3类）9简述现场总线的优缺点？p9710现场总线国际标准由谁制定？目前有哪些标准？(由ISO、IEC、ITU、欧洲标准EN, 制定，2004年4月IEC公布的标准：Type1 TS61158现场总线、Type2 ControlNet和Ethernet/IP现场总线、Type3 Profibus现场总线、Type4 P-NET现场总线、Type5 FF HSE现场总线、Type6 Swift-Net 现场总线、Type7 WorldFIP现场总线、Type8 INTERBUS现场总线、Type9 FF H1现场总线、Type10PROFInet现场总线，2006年11月国家标准GB/T20540-2006Profibus规范、国家标准化指导性技术文件GB/Z20541-2006 Profibus规范)11为什么没有统一的现场总线国际标准？目前有哪些因素妨碍FCS在工业上的推广应用？(总线系统繁简不一，最简单的总线好像就是大约用了约100年的电话线，{载波控制系统的使用}。
现场总线技术复习题
1. 现场总线技术的定义是什么？
2. 现场总线技术的主要特点有哪些？
3. 请列举至少三种常见的现场总线技术。
4. 简述现场总线技术在工业自动化中的应用。
5. 现场总线技术与传统的模拟信号传输相比有哪些优势？
6. 描述现场总线系统的组成结构。
7. 现场总线技术中，主站和从站的功能是什么？
8. 请解释现场总线技术中的“实时性”概念。
9. 现场总线技术中的“冗余”设计有什么作用？
10. 列举现场总线技术中的几种常见的通信协议。
11. 现场总线技术在安全性方面有哪些考虑？
12. 简述现场总线技术在远程监控中的应用。
13. 描述现场总线技术在数据采集和处理中的作用。
14. 现场总线技术在设备诊断和维护中的优势是什么？
15. 请举例说明现场总线技术在智能建筑中的应用。
16. 现场总线技术在节能减排方面的贡献有哪些？
17. 简述现场总线技术在提高生产效率方面的作用。
18. 现场总线技术在系统集成中的重要性是什么？
19. 现场总线技术在现代制造业中的地位如何？
20. 现场总线技术的未来发展趋势是什么？。
总线复习填空：FF现场总线的拓扑结构通常包括（点到点）、（带分支的总线）、（菊花链型）和（树型）。
局域网常用的拓扑结构有（总线）（星形）和（_环形）三种。
著名的以太网（Ethernet）就是采用其中的（总线）结构。
OSI七层模型按照顺序包括（应用层）、（表示层）、（会话层）、（传输层）、（网络层）、（数据链路层）和（物理层）。
控制网络与计算机网络相比主要特点有（节点为测量控制设备）、（工作环境复杂）及（控制要求实时性高）。
常用的有线通信介质主要有（双绞线）、（同轴电缆）和（光缆）。
信号所含频率分量的集合称为（频谱）；频谱所占的频率宽度称之为（带宽）。
按交换方式来分类，可以分为（电路交换）、（报文交换）和（分组交换）三种。
现场总线PROFIBUS通常采用（双绞线）作为传输介质，在电磁干扰很大的环境下，可使用（光纤）。
数据链路层主要解决的3个问题：（封装成帧）、（透明传输）、差错控制。
Lontalk协议提供了（应答方式）、（请求/响应方式）、（非应答重发方式）和（非应答方式）四种类型的报文服务，按照地理分布距离和覆盖范围来看，计算机网络可以分为（广域网）、（城域网）和（局域网）。
常用的有线通信介质主要有（双绞线）、（同轴电缆）和（光缆）。
PROFIBUS-DP系统配置的描述包括（站数）、（站地址）和（输入/输出地址），以及（输入/输出数据格式）。
PROFINET支持下列三种通讯方式（TCP/IP标准通讯）、（实时（RT）通讯））和（同步实时（IRT）通讯）。
LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片：一个用于（链路层的控制）、一个用于（网络层的控制），另一个用于（用户的应用程序）。
多路复用技术有（时分多路）、（频分多路）、（码分多路）。
PROFIBUS由三个兼容部分组成：（PROFIBUS-DP）、（PROFIBUS-PA）和（PROFIBUS-FMS）。
开放系统互连参考模型OSI中，共分七个层次，分别是（应用层）、（表达层）、（会话层）、（传输层）、（网络层）、（数据链路层）和（物理层）。
一、填空题1、当CAN总线系统任意两节点间的最大传输距离为10000米时，传输速率为_____5kbps_______。
当CAN总线系统传输速率为1000kbps时，两节点间的最大传输距离___40m_________。
2、CAN总线报文传送由4种不同类型的帧表示，分别是数据帧、远程帧、错误帧、超载贞______，其中数据帧与远程帧的区别是，远程帧的RTR位为______隐性/（1）___。
3、以太网与现场总线整合的方案分三种即__________、网关和代理服务器法和重建法。
4、CAN总线两端应加终值电阻，其值为___120n_______。
6、DeviceNet定义的通用对象包括标识对象、消息路由对象、______Devienet对象____和连接对象。
7、高速CAN收发器TJA1050有两种工作模式：高速模式和静音模式，如果将S引脚连接到VCC，则可以进入到_静音模式________。
8、DeviceNet网络最多允许_______64___ 个节点，网络通信采用_____生产者和消费者___________模型。
9、标准格式的CAN数据帧，不计填充位，最短为44位，最长为108位。
若计填充位，最短为44位，最长为132位。
10、在CAN总线中存在5种不同的错误类型，即：位错误、填充错误、CRC错误、形式错误、应答错误。
11、CAN总线在传输速率为5kbps及其以下时，传输距离可达10Km；传输距离在40m及其以下时，传输速率可达1Mbps。
12、CAN总线数据帧由7个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。
13、在CAN总线中存在5种不同的错误类型，即：__位错误________、填充错误、CRC错误、形式错误和______应答错误____。
14、SJA1000有两种不同的协议模式，即BasicCAN模式和________PeliCAN_______。
15、DeviceNet支持的传输速率为125kbps、________150kbps_____和500bps。
现场总线考试试题4623工作室1、什么是现场总线？现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
由此网络构成的系统称为现场总线控制系统。
2、现场总线的结构特点：各现场设备分别作为总线上的网络节点，设备之间采用网络式连接是现场总线系统在结构上最显著的特征之一。
总线在传输多个设备的多种信号，如运行参数值、设备状态、故障、调校与维护信息等的同时，还可为总线上的设备提供直流工作电源。
现场总线系统不再费需要传统DCS系统中的模拟/数字、数字/模拟转换卡件。
3、现场总线控制网络与上层网络的连接方式有哪几种？一是采用专用网关完成不同通信协议的转换，把控制网段或DCS连接到以太网上。
二是将现场总线网卡和以太网卡都置入到工业PC的PCI插槽内，在PC内完成数据交换。
三是将WED服务器直接置入到PLC或现场控制设备中，借助WED服务器和通用浏览工具，实现数据信息的动态交互。
4、基本术语总线操作：总线上数据发送者与接收者之间的连接-数据传送-脱开这一操作序列称为一次总线操作。
总线协议：总线上的设备如何使用总线的一套规则称为“总线协议”。
这是一套事先规定的、必须共同遵守的规约。
通信协议的关键要素是语法、语义和时序总线仲裁：是指对总线冲突的处理过程，根据某种裁决规则来确定下一时刻具有总线占有权的设备。
访问等待时间（access latency）和总线占有期（bus tenancy）。
分类：集中仲裁和分布式仲裁 5、一般通信系统的性能指标有哪些？有效性：指通信系统传输消息的“速率” 问题，即快慢问题。
可靠性：指通信系统传输消息的“质量” 问题，即好坏问题。
6、通信系统的性能有效性指标有哪些？（1）数据传输速率传输速率越高，则系统的有效性越好。
比特率：数字通信系统中，每秒钟通过信道传输的信息量，即信道的位传输速率。
单位bit/s或bps。
波特率：每秒钟通过信道传输的码元数，即传输线路上信号的传输速率。
现场总线期末考试试题# 现场总线期末考试试题## 第一部分：选择题（每题2分，共20分）1. 现场总线是一种______。
A. 计算机网络B. 无线通信技术B. 有线通信技术D. 广播系统2. 以下哪个不是现场总线技术的特点？A. 多站能力B. 确定性C. 随机性D. 可靠性3. PROFIBUS是一种_______。
A. 工业以太网标准B. 现场总线标准C. 无线通信协议D. 光纤通信技术4. 现场总线控制系统中，_______是实现设备间通信的关键。
A. 传感器B. 执行器C. 通信协议D. 控制器5. 以下哪个不是现场总线技术的优势？A. 降低成本B. 提高灵活性C. 减少维护D. 增加复杂性6. 现场总线系统中，_______负责将现场设备的数据进行采集和处理。
A. 现场设备B. 通信接口C. 网络管理系统D. 控制中心7. 以下哪个不是现场总线通信介质？A. 双绞线B. 同轴电缆C. 光纤D. 空气8. 现场总线系统中，_______是实现数据交换的最小单位。
A. 数据包B. 数据帧C. 数据段D. 数据字节9. 现场总线技术中，_______是实现设备间通信同步的关键。
A. 时钟同步B. 频率同步C. 电压同步D. 电流同步10. 以下哪个不是现场总线技术的应用领域？A. 工业自动化B. 智能家居C. 军事通信D. 航空航天## 第二部分：简答题（每题10分，共30分）1. 简述现场总线技术的定义及其主要功能。
2. 描述现场总线控制系统的组成，并解释各部分的作用。
3. 现场总线技术在工业自动化中的优势是什么？## 第三部分：论述题（每题25分，共50分）1. 论述现场总线技术在现代工业自动化中的应用及其带来的变革。
2. 分析现场总线技术与传统4-20mA模拟信号传输方式的优缺点对比。
## 第四部分：案例分析题（共30分）某工厂采用现场总线技术进行生产线的自动化改造，请分析该工厂可能面临的技术挑战，并提出相应的解决方案。
can现场总线试题及答案CAN现场总线试题及答案一、选择题1. CAN是以下哪种通信协议的缩写？A. 以太网B. 控制器局域网络C. 无线局域网络D. 光纤分布式数据接口答案：B2. CAN协议主要用于什么类型的网络？A. 办公室网络B. 工业自动化网络C. 无线通信网络D. 互联网答案：B3. 在CAN协议中，一个数据帧最少包含多少个位？A. 64B. 128C. 256D. 512答案：A4. CAN总线中，节点的地址是如何分配的？A. 随机分配B. 固定分配C. 动态分配D. 根据节点的物理位置分配答案：B5. 在CAN总线中，如果两个节点同时开始发送数据，这会导致什么？A. 数据丢失B. 网络瘫痪C. 仲裁过程D. 信号增强答案：C二、填空题6. CAN总线是一种多主_______的串行通信协议。
答案：分布式7. CAN总线的数据传输速率通常在_______到_______之间。
答案：1Mbps，10kbps8. 在CAN总线中，错误帧的传输会导致_______。
答案：错误通知9. CAN总线中，节点之间的通信是基于_______的。
答案：非破坏性仲裁10. CAN总线的一个主要优势是其_______能力。
答案：错误检测和纠正三、简答题11. 描述CAN总线中的数据帧结构。
答案：CAN总线中的数据帧由多个字段组成，包括帧起始位、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束位。
仲裁场用于确定发送优先级，控制场包含数据长度，数据场可以包含0到8个字节的数据，CRC场用于错误检测。
12. 解释CAN总线中的仲裁机制是如何工作的。
答案：在CAN总线中，如果两个或多个节点同时开始发送数据，仲裁机制会启动。
每个节点发送的仲裁场包含一个唯一的标识符，该标识符越小，优先级越高。
如果发生冲突，优先级较低的节点会停止发送，等待优先级较高的节点完成数据传输。
四、论述题13. 论述CAN总线在工业自动化中的应用及其优势。
一、基本概念（每小题3分，共48分）1、数据编码分几种？什么是差分码？答：数据编码有单极性码、双极性码、归零码、非归零码、差分码、曼彻斯特码和模拟数据码。
差分码：用电平的变化与否代表逻辑电平变化代表"1"，不变化代表“0”按照此规定的码称为信号差分码。
2、什么是网络传输介质？答：传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体网络中常用的传输介质有电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维、无线与通信卫星通信。
3、什么是现场总线？答：现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
IEC对现场总线（Fie1dbus）一词的定义为：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间，现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信技术。
4、什么是载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）?答：这种控制方式对任何工作站都没有预约发送时间。
工作站的发送是随机的，必须在网络上争用传输介质，故称之争用技术。
若同一时刻有多个工作站向传输线路发送信息，则这些信息会在传输线上互相混淆遭破坏，称为“冲突”，为尽量避免由于竞争引起的冲突，每个工作站在发送信息之前，都要监听传输线上是否有信息发送，这就是“载波监听”。
载波监听CSMA的控制方式是先听再讲。
一个站要发送，首先需监听总线，以决定介质上是否存在其他站的发送信号。
如果介质是空闲的，则发送。
如果介质是忙的，则等待一定间隔后重试。
当监听总线状态后，可采用以下三种CSMA坚持退避算法：第一种为不坚持CSMA。
第二种为I-坚持CSMA o第三种为P-坚持CSMAo由于传输线上不可避免的有传输延迟，有可能多个站同时监听到线上空闲并开始发送从而导致冲突。
故每个工作站发送信息之后，还要继续监听线路，判断是否有其他站正与本站同时向传输线发送。
一旦发现，便终止当前发送，这就是“冲突检测”。
1213212145现场控制总线B答案及评分标准试卷代号：1213212145河南省化学工业学校2012~2013学年第二学期期末考试试卷《现场控制总线》B答案及评分标准第一题：填空题（每空1分，共35分）1. DCS、FCS模拟仪表控制系统、直接数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统23单工、双工、半双工4.物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层5. 星形拓扑、环形拓扑、总线拓扑、树形拓扑6.31.25kHz、0.75〜IV、9〜32V 7•中继器、中继器、4、9500m 8.功能快、转换快9.PROFIBUS・DP、PROFIBUS・PA、PROFIBUS-FMSo 10•低速（FF-H1）＞高速（FF・HSE）、低速FF-H1第二题：判断题（每题2分，共10分）1-5：错、对、对、对、对第三题：选择题（每题2分，共20分）1—5： C、C、B、A、D第四题：名词解释（每题5分，共10分）1.现场总线：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。
主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
2•本质安全技术：木质安全技术是指保证电气设备在易燃、易爆环境下安全使用的一种技术。
它的基本思路是限制在上述危险场所中工作的电气设备屮的能量，使得在任何故障的状态下所产生的电火花都不足以引爆危险场所中的易燃、易爆物质。
第五题：简答题（共25分）1.（5 分）答：按照基金会现场总线的规范要求，链路活动调度器应具有以下五种基本功能：（1）向设备发送强制数据CD O按照链路活动调度器内保留的调度表，向网络上的设备发送CD （Compel Data ），提供发送周期数据的机会。
（1分）（2）向设备发送传递令牌PT,使设备得到发送非周期数据的权力，为它们提供发送非周期数据的机会。
（1分）（3）为新入网的设备探测未被采用过的地址。
试卷代号：1213212145河南省化学工业学校2012~2013学年第二学期期末考试试卷《现场控制总线》A1.如果现场设备间距离较长，超出规范要求的1900米时，可采用__________延长网段长度，两个设备之间最多可用______个。
2.通信方式按照信息的传输方向分为__________、__________和__________等三种方式。
3.ISO/OSI参考模型的7层分别是：__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________。
4.按交换方式来分类，数据交换可分为__________、__________和____________________等三种方式。
5.FF总线由__________和__________两部分组成。
__________主要用于过程工业（连续控制）的自动化。
__________主要用于制造业(离散控制)自动化以及逻辑控制、批处理和高级控制等场合。
6.介质访问方式包含__________和__________两大类，其中常用争用总线技术为__________。
7.本质安全技术是指保证电气设备在__________、__________环境下安全使用的一种技术。
它的基本思路是限制在上述危险场所中工作的电气设备中__________，使得在任何故障的状态下所产生的电火花都不足以引爆危险场所中的__________、__________。
8.PROFIBUS由以下三个子集组成__________、__________和__________。
9.FF现场总线的拓扑结构较灵活，通常包括__________型、_____________型、__________型和__________型。
同时，这几种结构还可组合在一起构成混合性结构。
其中，______________型和__________型在工程中使用较多。
一、填空题1、当CAN总线系统任意两节点间的最大传输距离为10000米时，传输速率为_____5kbps_______。
当CAN总线系统传输速率为1000kbps时，两节点间的最大传输距离___40m_________。
2、CAN总线报文传送由4种不同类型的帧表示，分别是数据帧、远程帧、错误帧、超载贞______，其中数据帧与远程帧的区别是，远程帧的RTR位为______隐性/（1）___。
3、以太网与现场总线整合的方案分三种即__________、网关和代理服务器法和重建法。
4、CAN总线两端应加终值电阻，其值为___120n_______。
6、DeviceNet定义的通用对象包括标识对象、消息路由对象、______Devienet对象____和连接对象。
7、高速CAN收发器TJA1050有两种工作模式：高速模式和静音模式，如果将S引脚连接到VCC，则可以进入到_静音模式________。
8、DeviceNet网络最多允许_______64___ 个节点，网络通信采用_____生产者和消费者___________模型。
9、标准格式的CAN数据帧，不计填充位，最短为44位，最长为108位。
若计填充位，最短为44位，最长为132位。
10、在CAN总线中存在5种不同的错误类型，即：位错误、填充错误、CRC错误、形式错误、应答错误。
11、CAN总线在传输速率为5kbps及其以下时，传输距离可达10Km；传输距离在40m及其以下时，传输速率可达1Mbps。
12、CAN总线数据帧由7个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。
13、在CAN总线中存在5种不同的错误类型，即：__位错误________、填充错误、CRC错误、形式错误和______应答错误____。
14、SJA1000有两种不同的协议模式，即BasicCAN模式和________PeliCAN_______。
15、DeviceNet支持的传输速率为125kbps、________150kbps_____和500bps。
16、PCA82C250的引脚8接地进入高速模式；引脚8接至____高电平___________进入低电流待机模式。
17、CAN总线数据帧由7个不同位域组成即：帧起始、________仲载域_____、控制域、数据域、______CRCP域_______、应答域和帧结尾。
18、在PeliCAN模式下，接收缓冲区和发送缓冲器结构相同，并且__内部RAM________也相同。
读操作访问______接收缓冲区_______，写操作访问发送缓冲器。
19、CANopen协议中采用____11______位标识符，其默认的标识符分配方案称为预定义连接。
二、选择题（本题10分，每题1分）1、CAN总线使用的数据编码是（ B ）。
A. 归零码（RZ）B.非归零码（NRZ）C. 曼彻斯特编码D. 差分曼彻斯特编码2、OSI通信模型中七层都具有的现场总线是（ A ）。
A. LonWorksB. CANC. DeviceNetD. HART3、在CAN总线2.0B技术规范中，扩展帧具有的标识符位数为（ D ）。
A. 8位B. 11位C. 15位D. 29位4、ISO11898对CAN总线典型电平规定如下，正确的是（ B ）。
A. 显性：V CAN–H＝V CAN–L＝2.5V，V diff =0V；隐性：V CAN–H＝3.5V,V CAN–L=1.5V, V diff =2V。
B. 隐性：V CAN–H＝V CAN–L＝2.5V，V diff =0V；显性：V CAN–H＝3.5V,V CAN–L=1.5V, V diff =2V。
C. 显性：V CAN–H＝1.75V,V CAN–L=3.25V, V diff =-1.5V；隐性：V CAN–H＝4V，V CAN–L＝1V，V diff =3V。
D. 隐性：V CAN–H＝1.75V,V CAN–L=3.25V, V diff =-1.5V；显性：V CAN–H＝4V，V CAN–L＝1V，V diff =3V。
5、属于独立CAN控制器芯片的是（ C ）。
A. C8051F040B. P8Xc591C. SJA1000D. LPC20006、CAN总线中，若具有下列报文ID的4个标准格式数据帧争用总线，胜出的是（ C ）。
A. 11001100001bB. 11001101001C. 11001000001D. 110010000107、CANopen协议支持（ B ）位标识符。
A. 12B. 11C. 29D. 328、SJA1000对控制段寄存器初始化工作在（ D ）下进行的。
A. BasicCAN模式B. PeliCAN模式C. 工作模式D. 复位模式9、（ B ）总线即传输数字信号又可传输模拟信号。
A. FFB. CANC. DeviceNetD. HART10、DeviceNet是基于连接的网络，下列属于报文组1的连接标识符（CID）是（ A ）。
A. CID=300 hexB. CID=400 hexC. CID=500 hexD. CID=600 hex11、SJA1000进入睡眠模式，下列说法错误的是（ D ）。
1A. 睡眠模式位为1B. 没有总线活动C. 无中断D. 发送数据12、SJA1000发送数据时，帧信息为88H，则发送缓冲区占用（ A ）个字节。
A. 13B. 11C. 5D. 313、DeviceNet总线两端应加终端电阻，其标准阻值为（ B ）。
A. 75ΩB. 120ΩC. 200ΩD. 330Ω14、CAN控制器接口PCA82C250的CAN总线系统，总线至少可连接（C ）个节点。
A. 32B. 64C. 110D. 12715、ISO11898标准支持最高传输速率为（ D ）。
A. 5KbpsB. 125KbpsC. 500KbpsD. 1Mbps16、下列现场总线中，支持电力线传输的是（ A ）。
A. ProfibusB. CANC. DeviceNetD. LonWorks17、通信方式按照信息的传输方向分类，不正确的是（ D ）。
A. 单工方式B. 半双工方式C. 全双工方式D.异步方式18、通过复制位信号和延伸网段长度的网络设备是（ C ）。
A. 网关B. 路由器C. 中继器D.网桥19、下列OSI模型中的（B）不属于DeviceNet的通信模型。
A. 物理层B. 网络层C. 应用层D.数据链路层20、在CAN总线中，当错误计数值大于（ A ）时，说明总线被严重干扰。
A. 96B. 127C. 128D. 25521,’使用晶振频率为16MHz的独立CAN控制器SJA1000，若BTR0=01Hex，BTR1=1Chex，则由其所决定的位速率是：（C）1Mbps/ 500kbps/ 250kbps/ 125kbps22.SJA1000是：答案：（D）A.CAN控制器接口芯片B.CAN控制器驱动芯片C.在片CAN控制器芯片D.独立CAN控制器芯片三、简答题（本大题共5题，每题6分，计30分）1.简述现场总线定义，并列举出几种典型现场总线（至少列举5种）？根据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
2. SJA1000为单滤波器配置时，对于标准帧和扩展帧过滤的信息分别是什么？（教材62页）3．简述CAN总线遵守得同步规则是什么？4. CANopen协议中CAL定义了哪些应用层服务？5．简述现场总线采用什么技术来保证实时性？计算机通信技术，计算机通信基本功能是可靠地传递信息，并及时处理并正确使用所传信息。
1、模式寄存器(MOD)设工作在复位模式；（注：1~3小题用51单片机的汇编语言编程）(教材47页)2、时钟分频寄存器(CDR)选择PeliCAN模式，关闭时钟输出； (教材58页)3、命令寄存器(CMR)要求启动发送请求； (教材49页)4、CAN总线的位填充规则是什么？当要发送数据为1000000010时，写出经位填充规则后的数据序列？ (教材23页)5、画出数据为010********的NRZ编码及曼彻斯特码的波形图。
（曼彻斯特：规则存在连续码元，发生跳变）五、计算题（本题共2题，每题10分，计20分）t及CAN总线的传输速率1、CAN控制器SJA1000的晶振是16MHz，BTR0设置为00H，BTR1设置为1CH，计算同步跳转宽度SJW2、试用CRC(7,4) 对D(X)=1010, 进行编码，给定生成多项式G(X)=x3+x+1,求（1）CRC(7,4)编码C(X)（2）若在传送过程中发生了错误，接收方收到的C(X)=1000011，试根据下表判断是第几位出错？2三、简答题（本大题共5题，每题6分，计30分）1、简述CAN总线的特点是什么？1.CAN 总线接口芯片支持8位、16位CPU，许多嵌入式微处理器都集成了CAN通信控制器；2.CAN总线具有国际标准，即ISO-11898；3.CAN可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻、主动地向网上其他节点发送信息而不分主从，通信方式灵活；4.CAN网络上的节点可分成不同的优先级，满足不同的实时要求；5.CAN采用非破坏性总线仲裁技术；6.CAN可以点对点、一点对多点及全局广播的方式传送和接收数据；7.CAN直接通信距离最远可达10km/5kbps,通信速率最高可达1Mbps/40m；8.CAN采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个；9.CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，即切断它与总线的联系；10.CAN每帧信息都有CRC校验及其他检错措施；11.通信介质采用廉价的双绞线，无特殊要求；12.用户接口简单，编程方便，很容易构成用户系统。
2、CAN总线数据链路层的LLC与MAC子层的功能格式什么？3、SJA1000为双滤波器配置时，对于标准帧和扩展帧过滤的信息分别是什么？（教材64页）4、简述DeviceNet总线中I/O报文与显式报文的区别？5、HART协议参照ISO模型的1、2、7层，主要特征是什么？四．综合题（共5题，每题6分，计30分）1、输出寄存器(OCR)要求设置正常输出模式； (教材58页)2. 请根据CAN2.0A规范，推导其数据帧在考虑位填充情况下得最大位数计算公式。
答：不考虑位填充情况下，CAN2.0A数据帧格式如下：帧起始（1位）+标识符（11位）+RTR位（1位）+保留位（2位）+数据长度码（4位）+数据场（0-64位）+CRC序列（15位）+CRC 界定符（1位）+ACK间隙（1位）+ACK界定符（1位）+帧结束（7位）其中，CRC界定符、应答场、帧结束有固定格式，不参加位填充。
